JP3371497B2 - エネルギー吸収体の取り付け構造 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 【０００１】 【産業上の利用分野】本発明は、衝撃力を受ける部位に
配置されて衝突エネルギーを吸収するエネルギー吸収体
の取り付け構造に関する。 【０００２】 【従来の技術】自動車の車体の前部等の衝撃を受ける部
位には衝撃時における衝突エネルギーを吸収するために
エネルギー吸収体が設けられることが多い。一般に、図
６に示すように衝撃時における変位を横軸にとり、その
時の荷重を縦軸にとると、同図のハッチングで示す部分
が吸収エネルギーに相当する。この吸収エネルギーの値
が大きい程、衝撃力は緩和される。また、同図の点線で
示すように、吸収エネルギーが急に低下すると急激なシ
ョックが作用する。そのため、そのような現象が生じな
いようにすることが必要である。更に、人体への衝撃時
の影響を小さくするために荷重の最大値を人体への影響
の低いレベルに抑えることが必要である。以上の要請を
満足するものとして図７に示すエネルギー吸収体１が採
用されている。この物は図示のように上下端を開口する
内孔１ｂを有する中空円筒体からなり、上端部には約４
５゜のテーパ部１ａが形成される。また、エネルギー吸
収体１はエネルギー吸収効率が高いことが必要なためＦ
ＲＰで形成されるものが多い。 【０００３】かかるエネルギー吸収体に関する公知技術
として特開平５−１１８３７０号公報が上げられる。こ
の「エネルギー吸収構造体」は繊維補強熱可塑性樹脂筒
状中空体からなり、その上下端の両方又は片方が斜めに
面取りされた形状のもので図７に示したエネルギー吸収
体１とほぼ同一の形状のものからなる。この「エネルギ
ー吸収構造体」はその公報内の（図３）に示されている
ように、複数個をハニカム状の束にまとめて車体等の衝
撃吸収場所に取り付けられることもある。 【０００４】図７等に示したエネルギー吸収体１は、図
８に示すような取り付け部材１６，１６およびねじロッ
ド１９等からなる取り付け構造により車体等に取り付け
られている。取り付け部材１６，１６はエネルギー吸収
体１の上下端面に当接する平板状のフランジ板部１７
と、これから突起する突起部１８とからなり、突起部１
８がエネルギー吸収体１の内孔１ｂに挿入されてエネル
ギー吸収体１の上下端を車体側に保持する。また、ねじ
ロッド１９は可撓性の部材からなり、取り付け部材１
６，１６間に架設されて両者を連結する。かかるエネル
ギー吸収体の取り付け構造に関する公知技術として特開
平３−１６８４２８号公報および特公昭５４−３１号公
報が上げられる。特開平３−１６８４２８号公報に開示
する「衝撃緩衝装置」はその（第３図）に示されている
ようにクラッシャブルパイプ（エネルギー吸収体に相当
するもの）を直列に複数個（図示は３個）配置し、その
上下端およびクラッシャブルパイプ間の連結部には図８
に示した取り付け部材１６，１６と近似する構造のふた
体又は連結リングが設けられている。また、上下端のふ
た体は締め付けロッド（図８のねじロッド１９に相当す
る）により連結されている。一方、特公昭５４−３１号
公報は特開平３−１６８４２８号公報とほぼ近似する構
造のものからなるが、ふた体又は連結リングを使用せ
ず、クラッシャブルパイプの端部を上下板に溶着してい
る。 【０００５】 【発明が解決しようとする課題】特開平５−１１８３７
０号公報に示した「エネルギー吸収構造体」のように取
り付け部材１６のような部材を用いないで車体等に取り
付けるものもあるが、一般には図８および特開平３−１
６８４２８号公報に示すようにフランジ板部１７および
突起部１８等を有する取り付け部材１６，１６の如きも
のを介在させて車体等に組み付ける場合が多い。しかし
ながら、図８等に示したエネルギー吸収体の取り付け構
造には次のような問題点がある。すなわち、取り付け部
材１６，１６により上下端を閉止されたエネルギー吸収
体１に衝撃力が作用するとテーパ部１ａ（図７）が形成
されている側が圧潰する。この圧潰により図８に示すよ
うに破片２０が発生するが、この破片２０は図示のよう
に外側に広がると共にエネルギー吸収体１の内孔１ｂと
突起部１８との間の微少間隙内にも入り込み抵抗を受け
る。このため、更に圧縮がつづくとエネルギー吸収体１
の内孔１ｂを拡径しようとする力が作用し、図８に示す
ように軸線方向に沿う大きな亀裂２１が発生する。図９
はこの場合における変位−荷重線図を示すものである。
すなわち、圧縮変位がある値まではほぼ一定荷重を保持
した状態で変形が生じるが、ある圧縮変位（亀裂２１が
生じる変位）を境にして荷重が急激に下り、エネルギー
吸収体１が破壊し衝突エネルギーの吸収能力がなくなる
という問題点がある。また、特公昭５４−３１号の場合
は溶着構造のため衝撃時において溶着部が破壊され易
く、衝突エネルギーの吸収が十分に出来ないという問題
点がある。 【０００６】本発明は、図７に示したエネルギー吸収体
１を使用した場合における前記したような問題点の発生
を阻止すべく創案されたものであり、圧縮変形の過程中
において内孔の拡径作用を無くし軸線方向に沿う大きな
亀裂の発生を解消して衝突エネルギーを吸収し人体への
悪影響を防止するエネルギー吸収体の取り付け構造を提
供することを目的とする。 【０００７】 【課題を解決するための手段】本発明は、以上の目的を
達成するために、少なくとも一端側にテーパ部を有する
中空円筒体からなるエネルギー吸収体を車体等に取り付
ける取り付け構造であって、その取り付け構造が前記中
空円筒体の両端をそれぞれ閉止する取り付け部材と、該
取り付け部材間を連結する可撓性のロッドとを備えると
共に、前記テーパ部側の取り付け部材が該テーパ部に当
接する平板状部材と、該平板状部材から離隔して前記中
空円筒体に嵌合する中間保持部材とを備えてなるエネル
ギー吸収体の取り付け構造を構成するものである。 【０００８】 【作用】エネルギー吸収体のテーパ部側の取り付け部材
はテーパ部に当接する平板状部材と、該平板状部材から
離隔してエネルギー吸収体に嵌合する中間保持部材とか
らなる。そのため、エネルギー吸収体を内側から保持す
る中間保持部材と平板状部材との間には広い空間が形成
される。圧縮変形時には破片が生じるが、この破片は外
側にめくれると共に内孔の前記空間に無理なく入り込む
ことが出来る。そのため、内孔を拡径しようとする力が
緩和され軸線方向に沿う大きな亀裂が発生しない。その
結果一定荷重を保持したまま変形が進み、衝突エネルギ
ーを十分に吸収することが出来る。 【０００９】 【実施例】以下、本発明の実施例を図面に基づき説明す
る。図１は本発明の一実施例である実施例１の全体構造
を示す軸断面図、図２は図１の矢視Ａからの上部取り付
け部材の平面図、図３は同実施例の圧縮変形状態を示す
一部軸断面図、図４は同実施例の変位−荷重線図、図５
は本発明の他の実施例である実施例２の軸断面図であ
る。 【００１０】（実施例１） 図１において、１は本実施例のエネルギー吸収体の取り
付け構造により車体等に取り付けられるエネルギー吸収
体を表し、図７に示したエネルギー吸収体１と同じもの
を表す。このエネルギー吸収体１の両端には開口端部を
それぞれ閉止する取り付け部材２，３が嵌合する。取り
付け部材２，３はねじロッド４により相互に連結される
と共に、それぞれ又は取り付け部材３が車体側に取り付
けられる。これにより、エネルギー吸収体１は適正に車
体等に取り付けられる。なお、以下の説明においては説
明の便宜上、エネルギー吸収体１のテーパ部１ａ側の取
り付け部材２を上部取り付け部材２とし、反対側の取り
付け部材３を下部取り付け部材３とする。 【００１１】上部取り付け部材２は図２にも示すよう
に、フランジ板状の平板状部材５と中間保持部材６とそ
れ等を離隔して一体的に連結するリブ７とからなる。平
板状部材５は図２に示すように四角形状の平板からな
り、図１に示すようにテーパ部１ａの端面に当接係合す
る。また、平板状部材５には車体側へ取り付け用の取り
付け孔８が四隅に形成される。また、リブ７にはねじ孔
９が形成される。なお、図１に示すように、エネルギー
吸収体１内に挿着された上部取り付け部材２の平板状部
材５の下面と中間保持部材６の上面とエネルギー吸収体
１の内面との間には空間１０が形成される。また、中間
保持部材６はエネルギー吸収体１に嵌合してその中間部
を保持しエネルギー吸収体１を所定の位置に固定すると
共に圧潰をコントロールすべく機能する。 【００１２】下部取り付け部材３は前記した従来技術の
取り付け部材１６とほぼ同一形状のものからなり、エネ
ルギー吸収体１の下端面に当接するフランジ板部１１と
それから突起する突起部１２とからなり、中心にねじ孔
１３が形成される。突起部１２はエネルギー吸収体１の
内孔１ｂに挿着可能な外径寸法からなり内孔１ｂを介し
てエネルギー吸収体１を保持する。 【００１３】ねじロッド４は上部取り付け部材２のねじ
孔９および下部取り付け部材のねじ孔１３に螺合するね
じ部を両端に形成するものからなり、衝突時には容易に
屈曲変形し得る可撓性の部材から形成される。 【００１４】次に、本実施例の作用を説明する。図１に
示したエネルギー吸収体の取り付け構造に衝撃力が作用
すると、図３に示すようにテーパ部１ａ側が変形し、内
外にめくれる破片１４，１５が発生する。また、ねじロ
ッド４は図示のように屈曲変形する。この場合、内側に
めくれた破片１５は空間１０内に入り込み、従来技術の
ように抵抗力が生じない。そのため、エネルギー吸収体
１は内孔１ｂを拡径することなく圧潰し、衝突エネルギ
ーを吸収する。図４はその場合の変形状態を示すもの
で、ほぼ一定の荷重で変形がつづき従来技術のように急
激な荷重変化が生じない。そのため、衝突エネルギーを
十分に吸収することが出来る。 【００１５】（実施例２） 図５は本発明の他の実施例を示す。本実施例では上部取
り付け部材２ａの平板状部材５ａと下部取り付け部材３
ａとをねじロッド４ａにより連結すると共に、ねじロッ
ド４ａに中間保持部材６ａを中心保持させる。これによ
り、中間保持部材６ａは平板状部材５ａから離隔してエ
ネルギー吸収体１に嵌合する。平板状部材５ａは実施例
１と同様にエネルギー吸収体１ａに当接係合する。な
お、本実施例では下部取り付け部材３は実施例１と同様
のものが適用される。本実施例の場合にも上部取り付け
部材２ａの平板状部材５ａと中間保持部材６ａとエネル
ギー吸収体１の内面との間には容積がコントロール出来
る空間１０ａが形成され、実施例１とほぼ同一の効果を
発揮することが出来る。 【００１６】以上の実施例においては、テーパ部１ａを
エネルギー吸収体１の上端側にのみ形成したが下端側に
設けてもよい。その場合は、下端側の下部取り付け部材
は前記実施例の上部取り付け部材２，２ａと同様のもの
を採用する。また、上部取り付け部材として２，２ａに
示した形状のものを採用したが、空間１０，１０ａを形
成するものであれば前記のものに限定するものではな
い。 【００１７】 【発明の効果】本発明によれば、次のような顕著な効果
を奏する。 １）エネルギー吸収体のテーパ部を形成する側に係合す
る取り付け部材を平板状部材から形成し、内部に空間を
形成する構造を採用することにより圧潰時において破片
が無理なく空間側に入り込む。そのため、内孔の拡径現
象が解消し、圧潰過程における軸線方向に沿う大きな亀
裂が生じない。その結果衝突エネルギーを十分に吸収す
ることが出来る。 ２）エネルギー吸収体の寸法形状と中間保持部材の保持
剛性および取り付け位置と、ねじロッドの剛性を適宜設
定することが出来るため、人体に悪影響を与えない低荷
重の衝撃力を発生させることが出来ると共に、低荷重の
状態のままで衝突エネルギーを吸収することが出来る。 ３）突起部をなくし、内孔側に空間を形成する簡便な構
造のものからなり、容易に、かつ安価に実施することが
出来る。

【図面の簡単な説明】 【図１】本発明の一実施例の全体構造を示す軸断面図。 【図２】図１のＡ矢視の上部取り付け部材の平面図。 【図３】同実施例の作用を説明するための一部軸断面
図。 【図４】同実施例の圧縮変形時における変位−荷重線
図。 【図５】本発明の他の実施例の軸断面図。 【図６】衝突時における一般的な圧縮変形状態を示す変
位−荷重線図。 【図７】本発明に適用されるエネルギー吸収体の構造を
示す軸断面図。 【図８】従来のエネルギー吸収体の取り付け構造におけ
る作用を示す一部軸断面図。 【図９】従来の取り付け構造の圧縮変形時における変位
−荷重線図。 【符号の説明】 １ エネルギー吸収体 １ａ テーパ部 １ｂ 内孔 ２ 上部取り付け部材 ２ａ 上部取り付け部材 ３ 下部取り付け部材 ４ ねじロッド ４ａ ねじロッド ５ 平板状部材 ５ａ 平板状部材 ６ 中間保持部材 ６ａ 中間保持部材 ７ リブ ８ 取り付け孔 ９ ねじ孔 １０ 空間 １０ａ 空間 １１ フランジ板部 １２ 突起部 １３ ねじ孔 １４ 破片 １５ 破片

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) F16F 7/12

Claims (1)

1. (57)【特許請求の範囲】 【請求項１】 少なくとも一端側にテーパ部を有する中
   空円筒体からなるエネルギー吸収体を車体等に取り付け
   る取り付け構造であって、その取り付け構造が前記中空
   円筒体の両端をそれぞれ閉止する取り付け部材と、該取
   り付け部材間を連結する可撓性のロッドとを備えると共
   に、前記テーパ部側の取り付け部材が該テーパ部に当接
   する平板状部材と、該平板状部材から離隔して前記中空
   円筒体に嵌合する中間保持部材とを備えることを特徴と
   するエネルギー吸収体の取り付け構造。